Téma III: Zkušenosti s používáním evropských norem „Zkušebnictví“ Petr Mondschein
description
Transcript of Téma III: Zkušenosti s používáním evropských norem „Zkušebnictví“ Petr Mondschein
1
Téma III:Zkušenosti s používáním evropských norem
„Zkušebnictví“
Petr Mondschein
2
Přehled příspěvků
VLIV RŮZNÝCH FAKTORŮ NA ZKOUŠENÍ ASFALTOVÝCH SMĚSÍ V TRIAXIÁLNÍM PŘÍSTROJI Ing. Petr Zdřálek, Ing. Petr Hýzl, Ph.D.
UMOŽŇUJE CYKLICKÁ TLAKOVÁ SKÚŠKA ROZLÍŠIŤ ODOLNOSŤ ASFALTOVÝCH ZMESÍ PROTI TRVALÝM DEFORMÁCIÁM?Ing. Tomáš Bežilla, doc. Dr. Ing. Jozef Komačka, Ing. Eva Remišová, Ph.D.
STANOVENÍ MODULU TUHOSTI ASFALTOVÝCH SMĚSÍ 2-BODO-VOU A 4-BODOVOU ZKOUŠKOU ZA OHYBU DLE ČSN EN 12697-26Dr. Ing. Michal Varaus, Ing. Petr Hýzl, Ph.D., Doc. Ing. Ota Vacín, Ph.D.
3
Přehled příspěvků
KVALITA ASFALTOVÝCH POJIV HODNOCENÁ POMOCÍ REOLOGICKÝCH PARAMETRŮ NA DSR A BBR Ing. Radek Černý, Ing. Michal Zbuzek
ZKOUŠKA KOHEZE KYVADLEM VIALIT BLEIER Johann, Dipl.Ing. Dr., BIRNGRUBER Kurt, Dipl. HTL - Ing., RIEDERER Peter, Ing., WEIRAUCH Kurt
VLIV HUTNICÍ ENERGIE NA ODOLNOST ASFALTOVÉ SMĚSI VŮČI ÚČINKŮM VODYIng. Petr Mondschein, Ph.D., Ing. Eva Márová
VLIV KAMENIVA A ASFALTOVÉHO POJIVA NA VLASTNOSTI ASFALTOVÉ SMĚSI Z POHLEDU ZKOUŠKY TYPUIng. Petr Mondschein, Ph.D.
4
Přehled dotčených norem
Zkušební normy ČSN EN 12697-12: Stanovení odolnosti zkušebního tělesa vůči
účinkům vody ČSN EN 12697-25: Cyklická zkouška v tlaku ČSN EN 12697-26: Tuhost ČSN EN 13 588: Stanovení koheze asfaltových pojiv zkouškou
kyvadlem ČSN EN 14770: Stanovení komplexního modulu ve smyku a fázového
úhlu – Dynamický smykový reometr ČSN EN 14771: Stanovení modulu tuhosti za ohybu pomocí
průhybového trámečkového reometru Výrobkové a technologické normy
ČSN EN 13108 -1 Asfaltový beton ČSN EN 12591: Specifikace pro silniční asfalty ČSN EN 13808: Systém specifikace kationaktivních asfaltových emulzí ČSN EN 13108-20: Zkoušky typu ČSN EN 13108-21: Řízení výroby u výrobce
5
Empirické zkoušky X Funkční zkoušky
Stanovení bodu měknutí. DSR
Marshallův lis
Zařízení pro cyklickou zkoušku v tlaku
6
Odolnost asfaltových směsí proti tvorbě trvalých deformacíMalé kolo
Velké „francouzské“ kolo
Triaxiální přístroj
7
Triaxiální přístroj
Stejnoměrný komorový tlak σC
Jednoosý cyklický tlak σA (t)
8
Triaxiální přístroj – hodnocení trvalých deformací
9
Triaxiální přístroj – sledované vlivy na deformaci
Charakter zatíženíVliv velikosti axiálních tlakůVliv velikosti bočních tlakůVliv výšky tělesa
10
Triaxiální přístroj – vliv typu zatížení na deformaci
11
Triaxiální přístroj – vliv aplikovaných tlaků
12
Triaxiální přístroj – vliv výšky tělesa
13
Triaxiální přístroj – vliv frekvence zatěžování
14
Triaxiální přístroj – aplikace
Stanovení odolnosti asfaltových směsí proti tvorbě trvalých deformací
AC 11
Vlastnost 50/70 PmB 65/105-65
Penetrace v mm.10-1 66 68
Bod měknutí v °C 46,6 76,2
Obsah pojiva 4,2 % - 4,6 % - 5,2 %
Obrusná vrstva 2 x 75 úderů
Ložná vrstva 2 x 50 úderů
15
Triaxiální přístroj - aplikace
Příklad průměrných křivek dotvarování
16
Triaxiální přístroj - aplikace
Rychlost dotvarování pro obrusnou vrstvu
17
Triaxiální přístroj - aplikace
Rychlost dotvarování pro ložnou vrstvu
18
Moduly tuhosti
Vrstva Pojivo
Množství pojiva v %
Okrajové podmínky zkoušky
4,2 4,6 5,2 Teplota Σc σA
Obrusná
50/70 2,94 5,38 3,56
50°C150 MPa
300 MPaPmB 65/105-65 1,50 3,08 1,69
Ložní
50/70 5,40 4,65 5,99
40°C
50
MPa200 MPaPmB 65/105-65 2,63 2,60 2,32
Rychlost dotvarování fc
19
Moduly tuhosti
2 bodová zkouška na komolém klínu (2PB-TR)2 bodová zkouška na trámečku (2PB-PR)3 bodová zkouška na trámečku (3PB-PR) 4 bodová zkouška na trámečku (4PB-PR) zkouška jednoosým tahem a tlakem na válcovém
zkušebním tělese (DTC-CY)zkouška v přímém tahu na válcovém zkušebním tělese
(DT-CY) nebo trámečku (DT-PR)zkouška v příčném tahu na válcovém zkušebním tělese
(IT-CY)
20
Moduly tuhosti
Způsob zatěžování Teplota Frekvence zatěžování
2PB-TR 15 °C 10 Hz
2PB-PR 15 °C 10 Hz
3PB-PR 15 °C 10 Hz
4PB-PR 20 °C 8 Hz
DTC-CY 15 °C 10 Hz
DT-CY nebo DT-PR 15 °C 0,02 s
21
Dvoubodová zkouška 2PB-TR (VUT v Brně)
15°C
frekvence zatěžování 10 Hz (5, 15, 20 a 25 Hz)
Zařízení pro měření modulů tuhosti 2-bodovou zkouškou dle ČSN EN 12697-26
22
Dvoubodová zkouška 2PB-TR (VUT v Brně)
20°C
frekvence zatěžování 8 Hz (5, 10, 20 a 30 Hz)
Zařízení pro měření modulů tuhosti 4-bodovou zkouškou dle ČSN EN 12697-26
23
Moduly tuhosti – srovnání metod
Stanovení modulů tuhosti oběma metodami na směsích ACO 11 S, PmB 45/80-50, 5.6 % obsahu pojiva ACL 16 +, 50/70, 5.2 % obsahu pojiva ACP 22 +, 50/70, 4.3 % obsahu pojiva
24
Moduly tuhosti vyhodnocení
Hodnoty naměřených modulů tuhosti pro 2-bodovou a 4-bodovou zkoušku
25
Moduly tuhosti vyhodnocení: ACO
Výsledky měření modulu tuhosti pro směs ACO 11 S při teplotě 15°C
26
Moduly tuhosti vyhodnocení: ACL
Výsledky měření modulu tuhosti pro směs ACL 16 + při teplotě 15°C
27
Moduly tuhosti vyhodnocení: ACP
Výsledky měření modulu tuhosti pro směs ACP 22 + při teplotě 15°C
28
Funkční zkoušení asfaltových pojiv
Schéma funkčního zkoušení asfaltových pojiv
29
Dynamický smykový reometr
Dynamický smykový reometr a zkušební vzorek
30
Dynamický smykový reometr
Dynamická smyková tuhost: ≥ 1 kPa (původní asfalt) ≥ 2,2 kPa (RTFOT)
31
BBR - průhybový reometr
Ohybová tuhost 300 MPa Sklon křivky dotvarování 0,3
32
BBR - průhybový reometr
Ohybová tuhost 300 MPa Sklon křivky dotvarování 0,3
33
Vyhodnocení DSR x KK
Závislost horní kritické teploty na bodu měknutí
34
Vyhodnocení „kritické teploty“ x penetrace
Závislost kritické teploty tvorby únavových trhlin na penetraci
35
Vyhodnocení BBR x KK
Závislost modulu tuhosti S při -16 °C na bodu měknutí
36
Vyhodnocení BBR x KK
Závislost m-hodnoty při -16 °C na bodu měknutí
37
Vyhodnocení BBR x penetrace
Závislost m-hodnoty při -16 °C na penetraci
38
Zkouška koheze kyvadlem
Vialit Cohesion Pendulum, měřící přístroj vyvinutý a vyrobený firmou Österreichische Vialit GmbH s ochranným krytem, záchytným zařízením kyvadla a digitálním ukazatelem úhlu
„KOHEZE“ ve smyslu zkušební normy: energie na jednotku plochy potřebná k úplnému oddělení krychle od podstavy, jejichž předem spojené povrchy zůstaly zcela pokryty pojivem
39
Zkouška koheze kyvadlem
Zkušební zařízení
40
Zkouška koheze kyvadlem
Závislost mezi kohezí a zkušební teplotou
41
Kruhové zkoušky – metoda Vialit
Rok 2004 Organizítor Irsko 3 emulze Koheze: 7 účastníků (1 z ČR)
Rok 2008 Organizátor Rakousko 8 emulze Koheze: 20 laboratoří (1 z ČR)
42
Výsledky kruhových zkoušek – metoda Vialit (2004)
43
Výsledky kruhových zkoušek – metoda Vialit (2008)
44
Výsledky kruhových zkoušek – metoda Vialit (2008)
Porovnání teplotního průběhu koheze kyvadlem polymerem modifikovaného pojiva s pojivem nemodifikovaným
45
Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody
Volba teploty Ve zkušební normě ČSN EN 12697-12 doporučená teplota
pro zkoušku 5°C – 25°C V normě pro zkoušky typu předepsaná teplota 15°C Koheze: 7 účastníků (1 z ČR)
Změna hutnící energie 2x25 úderů 2x35 úderů Změna hutnící energie i v dalších metodách přípravy
zkušebních těles
46
Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody
47
Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody
Asfaltová směs
2x25 úderů
ITSR v %
2x35 úderů
ITSR v %
ACL 22 + (1) 67,5 81,8
ACL 22 + (2) 71,6 86,3
SMA 11 94,8 85,6
Zkušební teplota 15°C
48
Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody
Zkušební teplota
2 x 25 úderů 2 x 35 úderů
ITSW
MPa
ITSD
MPa
ITSR
%
ITSW
MPa
ITSD
MPa
ITSR
%
5°C 4 210 4 040 104 4 650 4 280 109
15°C 1 630 2 280 72 2 350 2 730 86
25°C 1 510 1 590 95 1 840 1 940 95
Asfaltový beton ACL 22 + (2)
49
Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody – interpretace výsledků
Pevnosti v příčném tahu „mokrých“ těles směsi ACL 22 + (1)
50
Odolnost asfaltové směsi vůči účinkům vody – interpretace výsledků
Odolnost zkušebního tělesa vůči účinkům vody s vyznačenými požadavky pro směs typu ACL 22 S a ACL 22 +
51
Vliv složení směsi na vybrané vlastnosti asfaltových směsí
Procentuelní zastoupení frakcí kameniva
52
Vliv složení směsi na vybrané vlastnosti asfaltových směsí
53
Závěry kapitoly III bloku
Zkušenosti s evropskými normami zkušebními a výrobkovými
Zavádění funkčních zkoušek do požadavků na výrobkyVybavenost pro funkční zkoušení asfaltových pojivVybavenost pro funkční zkoušky asfaltových směsí
Děkuji Vám za pozornost